分光色差儀和光電積分式色差計是兩種最主要的測色儀器。除此之外，測色儀器還有光譜輻射計、光度計、慮光光度計變角光度計以及光澤度儀、成像系統(tǒng)等。

分光色差儀主要用來測量材料的光譜性能，而光譜輻射計則主要用以測量光源（包括光環(huán)境、CRT或LCD顯示器、LED、作為輻射源的投影儀等）的光譜性能。兩者相比，除了光源有明顯不同之外，其它主要結(jié)構(gòu)基本相同。CIE也定義了測量光譜輻亮度和光譜輻照度的標(biāo)準(zhǔn)幾何條件，其與光亮度和照度幾何條件的定義相同。另外，由于許多光源具有線譜結(jié)構(gòu)，所以光譜輻射計對光譜采樣的波長間隔小、帶寬窄。

光度計是測量光源照度或亮度的儀器，其探測器的光譜響應(yīng)匹配成CIE光譜光視函數(shù)V（λ）。除了為單信號通道結(jié)構(gòu)之外，光度計的設(shè)計與色差計相似。根據(jù)其定義，按照CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的y（λ）函數(shù)[等效于CIE光譜光視函數(shù)V（λ）]匹配的色差計的Y通道，也可以測出光亮度L或照度E。

濾光光度計通常采用對個濾光器與探測器組合的方式。在幾個分離的不連續(xù)的波長上對光譜進(jìn)行采樣，然后通過矩陣化處理，測出目標(biāo)的色度參數(shù)。另一種方法是采用單個探測器與多個光源組合的方式，這類光源一般是發(fā)光二極管（LED）。將幾組不同顏色（不同主波長）的LED排列在一個馬賽克式的格子中，形成45°環(huán)形照明，脈沖式LED與一個同步的（相位差為零）硅光電二級管探測器相連，并由此記錄來被測樣品的反射光，最后通過矩陣化處理，將多個光源下的測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為色度參數(shù)。

在顏色測量中，常利用光澤陷阱來消除被測材料的鏡面反射。然而，在定義材料的總體色貌時，物體表面的光澤和紋理等幾何特征卻是至關(guān)重要的。變角光度計就是用來測量材料變角光度性能的儀器，而在確定的光學(xué)幾何條件下，材料的光澤度可以采用光澤度儀來測定。

作為成像系統(tǒng)，照相的膠卷、廣播電視攝影機(jī)、掃描儀以及數(shù)碼相機(jī)都可以用來記錄作為空間位置函數(shù)的顏色信息，即圖像。例如，利用掃描儀或數(shù)碼相機(jī)，可以將所需的圖像輸入計算機(jī)，然后經(jīng)過圖像處理軟件按照要求處理后，從噴墨打印機(jī)或噴繪機(jī)輸出，或者通過紡織品噴墨印花機(jī)噴印到織物上。目前，在現(xiàn)代顏色科學(xué)和圖像技術(shù)領(lǐng)域中，掃描儀和數(shù)碼相機(jī)已成為最主要的彩色圖像數(shù)字輸入設(shè)備，在信息相關(guān)行業(yè)以及印刷包裝、紡織等傳統(tǒng)的顏色工業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。

熒光材料的顏色測量

目前，熒光材料在熒光增白劑、交通標(biāo)識和廣告等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，如在染料、顏料、油漆和包裝材料中，都會加入熒光材料。因此，研究和討論熒光材料的顏色測量具有重要的意義。

根據(jù)斯托克斯定律，當(dāng)熒光物質(zhì)吸收了入射的輻射能量之后，被激發(fā)的熒光分子在返回基態(tài)時就會發(fā)射出比吸收的入射波長更長的輻射。當(dāng)目視觀察被光源照明的熒光材料時，人眼將看到可見區(qū)范圍內(nèi)的全部光譜輻射，即同時觀察到材料對光源的反射（或透射）光譜和材料的熒光發(fā)射光譜。因此，采用物理方法測量熒光材料的顏色時，其測量結(jié)果必須與目視評價一致，否則會得到錯誤的結(jié)論。

實際的熒光材料測色系統(tǒng)，可以有各種具有的結(jié)構(gòu)形式。如圖1所示，這是利用積分球光學(xué)幾何條件d/0測量熒光材料全光譜輻亮因數(shù)（即熒光樣品的反射和發(fā)射光譜輻亮度因數(shù)的總和）的系統(tǒng)原理圖，儀器采用氙燈D65模擬器，使標(biāo)準(zhǔn)和樣品得到復(fù)色光照明，兩束測試光由單色儀先后接收，最后獲得測量數(shù)據(jù)。圖2是采用0/45光學(xué)幾何條件的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。振動反射鏡分別把標(biāo)準(zhǔn)測試光束和樣品測試光束投射到單色儀的入射狹縫上，以獲得標(biāo)準(zhǔn)和樣品的比較信號，進(jìn)過數(shù)據(jù)處理后，可測得熒光樣品在實際照明條件下的全光譜輻亮度因數(shù)。

d/0方式的熒光材料全光譜輻亮度因數(shù)測量系統(tǒng)

0/45方式的熒光材料全光譜輻亮度因數(shù)測量系統(tǒng)

然而，在實際應(yīng)用中要精確模擬標(biāo)準(zhǔn)照明體的光譜分布并非易事，特別是要模擬標(biāo)準(zhǔn)D65更為困難。因此，以上采用一個單色儀的測量方法精度較低，且其所獲得的熒光特性參數(shù)還不能全面地反映熒光材料的性能。為了克服上述缺陷，可以采用雙單色儀的測量系統(tǒng)，即對每一個有激勵單色儀照射于熒光樣品的單色輻射所產(chǎn)生的反射和熒光發(fā)射光譜，再由一個分析單色儀進(jìn)行分光測量，在測得樣品的反射和熒光發(fā)射光譜輻亮度因數(shù)之后，可以計算出熒光樣品的色度參數(shù)。

圖2為采用雙單色儀系統(tǒng)測量熒光材料的例子。該方法需要預(yù)先知道分析單色儀和光電探測器的光譜響應(yīng)特性，而利用標(biāo)定過的光源、標(biāo)準(zhǔn)白板和熱電堆探測器，就可以確定其光譜響應(yīng)特性。

測量熒光材料的雙單色儀系統(tǒng)

為了計算熒光樣品的顏色參數(shù)，只要分別測出樣品的反射分量βR(λ)和熒光分量β_L（λ），就可以計算全光譜輻亮度因子數(shù)β_T（λ），即：

因此，熒光樣品在光譜功率分布為P_e（λ）的照明體下，其三刺激值為：

式中，`x（λ）、`y（λ）、`z（λ）為所選用的CIE1931（2°）或CIE1964（10°）標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值函數(shù)。

由上述可見，應(yīng)用雙單色儀系統(tǒng)對熒光材料進(jìn)行顏色測量，是一種精確的方法，且由所測得的全光譜輻亮度因數(shù)，可以計算出在任意制定照明體下，被測熒光材料的相關(guān)色度參數(shù)。